發(fā)布時間：2021-04-10 11:19

　　為解決大壩混凝土早齡期拉伸徐變確定困難的問題,本文綜合考慮大壩混凝土早齡期水化發(fā)展進(jìn)程和約束狀態(tài),采用溫度-應(yīng)力試驗技術(shù),測試獲得粉煤灰摻量分別為35%和80%摻量的兩種大壩混凝土在兩種不同溫度養(yǎng)護(hù)模式下約束試件和自由試件的溫度、變形和應(yīng)力的發(fā)展曲線,由此確定兩種大壩混凝土的早齡期拉徐變及其發(fā)展規(guī)律。結(jié)合溫度-應(yīng)力試驗和絕熱溫升試驗數(shù)據(jù),提出變溫條件下的改進(jìn)開爾文模型的大壩混凝土早齡期拉徐變模型,并對模型進(jìn)行驗證。結(jié)果表明:粉煤灰摻量為80%的大壩混凝土早齡期拉伸徐變度較大,可減小約束應(yīng)力的發(fā)展,對混凝土早齡期抗裂有利�；谒l(fā)展進(jìn)程的改進(jìn)開爾文模型可較好地預(yù)測約束狀態(tài)下大壩混凝土的早齡期拉伸徐變,從而用于其早齡期開裂風(fēng)險評估。 

【文章來源】：水力發(fā)電學(xué)報. 2020,39(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

溫度-應(yīng)力試驗現(xiàn)場圖Fig.1Temperature-stresstestofdamconcrete

繽?3所示。由圖3（a）可知，溫度匹配模式下，NS-FA混凝土的開裂溫度為-0.4℃，HP-FA的為-15.3℃。（a）溫度（b）自由應(yīng)變（c）約束應(yīng)力圖3NS-FA和HP-FA在匹配模式下的溫度、自由應(yīng)變和約束應(yīng)力Fig.3Temperature,freestrain,andrestraintstressofdamconcreteinTMCmode3大壩混凝土拉伸徐變模擬分析3.1基于溫度-應(yīng)力試驗確定徐變根據(jù)Kovler[15]的測定方法，用TSTM可確定約束混凝土在變應(yīng)力作用下的早齡期徐變原理如圖4所示。圖4徐變的確定方法[15]Fig.4Determinationofcreep[15]在TSTM測試系統(tǒng)中同時澆筑和按同一溫度歷程養(yǎng)護(hù)約束試件和自由試件2個試件。當(dāng)約束試件的變形發(fā)展超過預(yù)設(shè)的閾值時，試驗機自動將試件的活動端壓或拉回初始的零位置，這稱為一個調(diào)整周期。如圖4所示，在每個調(diào)整周期內(nèi)約束試件的位移都為零。對約束試件而言，在每個調(diào)整周期內(nèi)試件的應(yīng)變發(fā)展?jié)M足：thascreΔε+Δε+Δε+Δε=0（1）式中：thΔε，asΔε，crΔε和eΔε分別為每個調(diào)整周期內(nèi)的熱應(yīng)變、自收縮應(yīng)變、徐變和彈性應(yīng)變，eΔε可由約束應(yīng)力發(fā)展曲線和混凝土?xí)r變的彈性模量確定。累計各個調(diào)整周期的各應(yīng)變增量，就獲得：thascreε（t+）ε（t+）ε（t+）ε（t=）0（2）fε是自由試件的自由應(yīng)變，等于熱應(yīng)變和自收縮應(yīng)變的之和：crefε（t+）ε（t=）ε（t）（3）徐變度（10-6/MPa）是恒定荷載下單位應(yīng)力所對應(yīng)的徐變，將總徐變歸一化，得到單位應(yīng)力引起的徐變。在TST約束收縮試驗中?

50水力發(fā)電學(xué)報獲得更好的抗裂性。（a）絕熱模式下的徐變度（b）溫度匹配模式下的徐變度圖5大壩混凝土的徐變度Fig.5Specificcreepofdamconcrete3.2基于水化度的改進(jìn)開爾文模型結(jié)合實測的溫度-應(yīng)力試驗數(shù)據(jù)，通過微分的方法，用變應(yīng)力公式改進(jìn)開爾文模型[13]的恒力作用下的理論公式，同時考慮到溫度變化對徐變的影響，利用微預(yù)應(yīng)力-固結(jié)理論[11]改進(jìn)模型中的黏壺單元，模擬早齡期大壩混凝土變溫條件下的拉伸徐變。如圖6所示，彈簧單元表示混凝土的彈性變形，3個開爾文單元表示混凝土的黏彈性變形，黏壺單元表示混凝土的黏性變形。其中，水化程度決定了彈簧單元的剛度系數(shù)、開爾文單元的剛度系數(shù)和黏性系數(shù)、黏壺單元的黏性系數(shù)。圖6改進(jìn)開爾文模型Fig.6ImprovedKelvinmodel單元本構(gòu)方程如下：（1）彈簧單元：()()()e0.6200iEtEEσξεξξξξξ∞∞+==（4）式中：E(ξ)為基于水化度的彈性模量；eε為彈簧單元應(yīng)變：E∞為最終的彈性模量；ξ(t)為t時刻混凝土的水化度；0ξ為滲透閾值，一般取0.1[16]，本文取初凝時間所對應(yīng)的水化度；ξ∞為最終水化度；+為取正值算子。（2）開爾文單元：()()kkkk,1,2,3iiiiiiiikiηησσσσξεσηξε=+===（5）式中：σ為外應(yīng)力；kiσ和ηiσ分別為第i個開爾文單元的彈簧單元與黏壺單元的應(yīng)力；kiε為第i個開爾文單元應(yīng)變；()ikξ和()iηξ為第

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3129542